日本は、虐殺を誘致するおそれありとして砲撃せず、3月25日朝、警備強化のため荒木亀男大尉指揮下の海軍陸戦隊90人を上陸させた。領事館の避難民らは、イギリス軍による反撃に巻き込まれるのを避けるため、増援の陸戦隊に守られて軍艦に収容された。しかし、日本海軍が南京市内を砲撃しなかったことに対して、日本側の思惑とは反対に中国民衆は日本の軍艦は弾丸がない、案山子、張子の虎として嘲笑した。海軍陸戦隊が中国兵によって武を汚されたことは第一遣外艦隊司令部において問責され、荒木大尉は拳銃自殺を図ったが、一命を取り留めた。事件の反響を恐れた日本政府は「我が在留婦女にして凌辱を受けたるもの一名もなし」とうそを発表したため、南京の日本人居留民は憤慨し、中国の横暴を伝える大会を開こうとしたが、日本政府によって禁じられた。まもなく4月3日には漢口でも日本領事館や居留民が襲撃される漢口事件が引き起こされた。蘇州でも日本人が監禁された。
外務省は事件当初から、森岡領事から受けた、共産党の計画による組織的な排外暴動であるとの報告により、南京事件が蒋介石の失脚をねらう過激分子によるものと判断していたが、列強が強行策をとれば蒋介石の敵を利するものだとして、幣原喜重郎外相は一貫して不干渉政策をとり、列強を説得した。
3月25日、下関に停泊中のアメリカ軍とイギリス軍の艦艇は午後3時40分頃より城内に艦砲射撃を開始、陸戦隊を上陸させて居留民の保護を図った。砲弾は1時間余りで約200発が撃ち込まれ、日本領事館近傍にも着弾した。多数の中国の軍民が砲撃で死傷したとされている。
領事館への襲撃のほか、係留中の宿泊船（ハルク）の警備についていた後藤三等機関兵曹は狙撃により射殺された。また、日本人の経営する旅館寶来館を襲撃した中国人暴徒は「金を出せ」「奉天兵はいないか」「ピストルはないか」と連呼し、旅館にいた日本人から財布や骨董品を強奪していった。宿の女中がつけていた指輪がとれないので、「面倒だ、指を切り落とせ」と中国人がいうので外して渡した。中国人暴徒は「張作霖びいきの日本人は皆殺しだ。もう50人殺された」と喚きながら、発砲した。(東京朝日園田記者の証言、東京朝日1927年3月30日）松崎病院院長の松崎熊士は、事件の最中に中国人が「（外国人が）虐殺されるのは当然だ。日本領事館で鼻に針金を差し込んで、一人残らず殺した」と話しているのを聞いた。事件後の被害者の証言によれば、当時の30数名の婦女は少女にいたるまで陵辱され、ある女性が暴兵のために一室に連れて行かれようとする際、「どうぞ助けてください」と必死に叫んだが、警備兵は抵抗できず、見捨てざるを得なかったという。
2016年1月11日に、MLBのセントルイス・カージナルスと1年契約で合意に達したことが発表された。背番号は26で、2年目の契約については、球団が選択権（オプション）を有する。呉自身は、同日に開かれた入団会見で、「韓国と日本の両方で、クローザーとして全てを成し遂げたので、新しい環境とモチベーションの下で新たに挑戦したい」と語った。4月3日のピッツバーグ・パイレーツとの開幕戦7回表に、2番手投手としてMLB公式戦へデビュー。4月10日のアトランタ・ブレーブス戦で、MLB初勝利を記録した。KBO・NPB双方のプロ野球を経てMLBの球団に入った韓国人投手が、MLBの公式戦で勝利投手になった事例は初めてである。さらに、7月3日のミルウォーキー・ブルワーズ戦ではMLB公式戦初セーブを記録。NPB・MLB・KBOの公式戦でセーブを記録した投手は高津臣吾に次いで2人目、韓国人投手では初めてであった。後半戦は、クローザーのトレバー・ローゼンタールの不調などを背景に、試合の終盤にも登板。レギュラーシーズン通算では、チーム最多・ナショナルリーグ7位の76試合（リーグ7位）登板で、防御率1.92、19セーブ（同10位タイ、ブロウンセーブ4）、14ホールド、K/BB5.72を記録した。このような活躍を背景に、シーズン終了後には、カージナルスとの再契約へ至った。2017年には、レギュラーシーズン開幕前の1月11日に、現役の韓国人メジャーリーガーからただ1人第4回WBCの韓国代表に選ばれた。WBC韓国代表への選出は、4大会連続4度目である。同大会では、1次ラウンドA組（韓国ラウンド）最初の試合であった対イスラエル代表戦で、1-1で迎えた8回表2死満塁のピンチから7番手投手として登板。1回1/3を無失点に凌いで延長戦に持ち込んだが、呉の後を継いだ林昌勇が延長10回表に打ち込まれた末に、チームは逆転負けを喫した。1次ラウンド敗退決定後のチャイニーズタイペイ戦では、8 - 8のスコアで迎えた9回裏無死2塁の場面で登板。決勝点を与えなかったばかりか、味方打線が10回表に3点を勝ち越したことを受けて、10回裏を無失点に抑えたため白星が付いた。レギュラーシーズンでは、前年終盤に続いて、開幕からクローザーとして起用。通算で62試合に登板したが、救援失敗が相次いだため、中継ぎに回る試合も多かった。シーズン中盤以降に再び安定したことから、防御率4.10、1勝6敗20セーブ（ブロウンセーブ4）14ホールドの成績を残したものの、ほぼ全ての部門において前年を下回った。奪三振関連の指標ではその傾向が顕著で、奪三振数は前年の103から54へ、K/BBは5.72から3.60へ急落。シーズン終了後の11月2日には、FAとなった。